В последние годы, с непрерывным увеличением доли возобновляемой энергии, непредсказуемость, прерывистость и нестабильность выработки электроэнергии из возобновляемых источников серьезно влияют на стабильность энергосистемы, а отсутствие у самой энергосистемы возможностей регулирования частоты стало серьезным препятствием, ограничивающим ее дальнейшее развитие. Вопрос о том, как более безопасно, стабильно и экономично использовать эти экологически чистые и низкоуглеродные источники энергии, стал сложной задачей для новой энергетической системы.
Накопители энергии, использующие специальные устройства и системы для хранения энергии, её высвобождения при необходимости и осуществления передачи энергии во времени и (или) пространстве. Они обладают такими характеристиками, как быстрая частотная модуляция и регулируемая емкость, что гарантирует стабильную работу энергосистемы. Исходя из этого, накопители энергии считаются важной частью построения новой энергетической системы, в основе которой лежат возобновляемые источники энергии.
накопление энергии с помощью маховика
Накопители энергии делятся на физические, электрохимические и электромагнитные. Маховиковый накопитель энергии — это один из видов физических накопителей энергии. Принцип работы маховикового накопителя энергии: при наличии избыточной мощности маховик вращается с высокой скоростью под действием электрической энергии, которая преобразуется в механическую энергию для хранения; когда система нуждается в этом, маховик замедляется, и двигатель работает как генератор, преобразуя кинетическую энергию маховика в электрическую энергию для использования пользователем. Маховиковый накопитель энергии осуществляет хранение и высвобождение электрической энергии посредством ускорения и замедления ротора.
При зарядке скорость увеличивается, при разрядке — уменьшается.
По сравнению с другими способами хранения энергии, маховиковые накопители энергии обладают такими характеристиками, как длительный срок службы, возможность многократной зарядки, высокая плотность энергии, а также хорошие показатели безопасности и экологичности.
Композитная частотная модуляция: накопление энергии в маховике + накопление энергии в литий-ионном аккумуляторе.
Благодаря «идеальному сочетанию» маховика и литий-ионного аккумулятора, система объединяет преимущества маховика с большой мгновенной мощностью, миллисекундным откликом, многократным временем зарядки и разрядки, емкостью литий-ионного аккумулятора и широким диапазоном частотной модуляции, а также взаимодействует с тепловыми электростанциями для поддержки частотной модуляции. Это позволяет решить проблему влияния частотных возмущений на стабильность сети.
Впервые в проекте комбинированной частотной модуляции с использованием маховикового накопителя энергии сочетаются преимущества «длительного срока службы» маховикового накопителя энергии и «большой емкости» литиевой батареи, что не только увеличивает общую емкость системы, но и повышает долговечность батареи. В сочетании с существующими тепловыми электростанциями для обеспечения услуг регулирования частоты в энергосистеме это позволяет эффективно обеспечивать стабильность частоты энергосистемы и одновременно эффективно балансировать проблему разницы мощности между выработкой электроэнергии тепловыми электростанциями и потреблением электроэнергии, требуемым диспетчеризацией сети.
Благодаря такой конструкции количество циклов зарядки и разрядки в 2000 раз превышает показатели систем на основе чистых литий-ионных батарей, что позволяет сэкономить около 24 миллионов юаней на затратах на замену 3 партий литий-ионных батарей в течение того же жизненного цикла.
текущий
Форма энергетической системы
Три элемента от исходной сети к нагрузке
Преобразование в четыре элемента: источник, сеть, нагрузка и хранилище.
Роль накопителей энергии становится все более и более значимой.
Имеет более широкие перспективы применения.
По мере развития технологии хранения энергии с помощью маховиков и снижения ее стоимости,
Будет реализовано больше проектов по применению систем хранения энергии на основе маховиков.
Оказывать поддержку более экологичному, стабильному и безопасному потреблению электроэнергии в городах.
Дата публикации: 22 сентября 2023 г.